Bevezetés a digitális képfeldolgozásba

A digitális képfeldolgozás egy folyamat, amellyel a képfeldolgozó algoritmusok végrehajthatók a digitális képeken. A digitális képfeldolgozás magában foglalja a képek feldolgozását, például egy kép leolvasását, elemzését és manipulálását, és bármilyen művelet végrehajtását ugyanazon a módon, például a kép információ reprezentációjának javítását, a képadatok feldolgozását tárolás, továbbítás és reprezentáció céljából. A digitális képfeldolgozást az osztályozással, a funkciók kivonásával, a mintafelismeréssel stb. Foglalkozó projektekben használják. A digitális képfeldolgozásban alkalmazott technikák a következők: Képszerkesztés, Képvisszaállítás, Lineáris szűrés, Pixelation, Pontjellemzés-összehangolás, Főkomponensek elemzése, Független komponenselemzés stb.

Mi az a kép?

Egy képet F (a, b) függvényként ábrázolunk, amely kétdimenziós, ahol a és b a térbeli vagy síkkoordináták. Az „F” tartományát az (a, b) bármely pontján a kép intenzitásának nevezzük. Ha a, b és f értéke véges, akkor a képet digitális képnek tekintik. A digitális kép pixelekből áll, amelyeknek meghatározott helye és értéke van. A pixel értéke 0 és 255 között változott.

Példa:

Az alábbi ábra egy képet és a megfelelő pixeleket mutatja

Kép és pixelei

Magyarázza el a képfeldolgozást

A képfeldolgozást úgy határozzák meg, hogy javítsák a különböző látásérzékelőkkel készített nyers képeket különböző alkalmazásokhoz, például orvosi képalkotáshoz, filmiparhoz, intelligens szállításhoz stb. A képfeldolgozási technikák alkalmazásához az első lépés a kép digitalizálása képfájlba. . Ezenkívül a módszereket alkalmazni kell a kép alkatrészeinek átrendezésére, a színkülönbség fokozására és a minőség javítására.

Példa: Orvosi alkalmazás képfeldolgozási technikákat használ a képjavításhoz, tomográfia és szimulációs műveletekhez. A tomográfia a röntgenfelvételek során alkalmazott módszer.

A kép típusai

  • A csak két képpontos elemeket tartalmazó képet, amelyek 1 és 0, ahol 1 fehért és 0 feketét képvisel, bináris képnek vagy monokrómnak nevezzük.
  • Az egyetlen fekete-fehér színű képet fekete-fehér képnek nevezzük.
  • Van egy „8 bites színes formátumú kép”, amelyben 256 különböző színárnyalat van, és általában szürkeárnyalatos kép néven ismert. Ebben 0 jelentése fekete, 127 a szürke és 255 a fehér.
  • Egy másik '16 bites színformátum', amelyben 65 536 különböző szín található. Ebben a formátumban a színeloszlás eltér a szürkeárnyalatos képtől.

A 16 bites formátumot tovább osztják három formátumba, amelyek piros, zöld és kék, RGB formátummal rövidítve.

A kép ábrázolása

A képet sorokba és oszlopokba rendezett négyzet alakú pixelek tömbjeként vagy mátrixként ábrázolják. A Matlab egy nagyon jó platform a képek letöltésére, olvasására és feldolgozására. Van egy képfeldolgozó eszköztár is. Ismeretes, hogy a képet oszlopok és sorok formájában mutatják be, az alábbiak szerint:

Ez az egyenlet egy digitális kép tömb reprezentációja, amelyben minden elemet pixelnek hívnak.

Példa: A kép elolvasásához a MatLab következő parancsát kell használnunk

i=imread('F:\image.jpg.webp');

A parancs végrehajtása után a kép mentésre kerül az I változóba háromdimenziós tömbként vagy mátrixként, az alábbi ábra szerint. A tömb mérete 225X224X3. Különböző pixelértékei vannak 0 és 255 között.

Egy kép tömb ábrázolása

Miután a képet a következő paranccsal jelenítette meg:

show(i)

Láthatjuk egy adott pont pixelértékeit is, az ábra szerint. Megmutatja a hegyes pixel pozícióját (X, Y) és az RGB értékeit, amelyek a vörös, a zöld és a kék szín részletei.

Képpont pozíció és RGB értékek

A MatLab alkalmazásban a különféle funkciók végrehajthatók olyan képeken, mint például olvasás, megjelenítés, átméretezés, forgatás, élesítés, zaj hozzáadása, zaj eltávolítása, szűrés, éldetektálás, sarokérzékelés, leképezés és még sok más.

A képfeldolgozás fázisa

  1. Beszerzés: A képgyűjtést úgy definiáljuk, mint egy kép visszanyerését vagy letöltését bármilyen típusú látásérzékelővel. A fő munka a méretezés és a színkonverzió, amely RGB-ből szürkébe vagy szürkeből RGB-be változik
  2. Képjavítás: A képjavítás célja a kép minőségének javítása a kép élezésével vagy világosabbá tételével. Ezt annak tulajdonságainak könnyű azonosítása érdekében teszik.
  3. Kép helyreállítása: A kép helyreállítása a kép zajeltávolításával vagy elmosódásával jár, hogy javítsa annak olvashatóságát.
  4. Többfelbontású és hullámosság-feldolgozás: Ezeknek a technikáknak a használatával a képek több fokban ábrázolhatók.
  5. Képek tömörítése: A képek tömörítése a képmérettel vagy felbontással foglalkozik. A képre alkalmazzák a tárolás és az átvitel költségeinek csökkentése érdekében.
  6. Objektum-felismerés és -felismerés: A kép felismerése és felismerése, és annak tényleges címkéjének hozzárendelése a kép jellemzőinek felismerésével.

A digitális képfeldolgozás alkalmazása

  • A képfeldolgozás leghíresebb és leghasznosabb alkalmazása a mély idegi hálózatok. A mély idegi hálózatok azok a hálózatok, amelyeket képinformációk felhasználásával különféle célokra lehet kiképzni és tesztelni. Ebben a nyers kép általában elérhető. A képadatokat először elő kell dolgozni, majd edzés céljából felhasználni. P
  • A kép újrafeldolgozása magában foglalja a zaj csökkentését, az elmosódás hatásának eltávolítását, az intenzitás kiegyenlítését FFT segítségével és még sok más. A képadatok további tulajdonságait ki kell vonni, és e funkciók hálózatát ki lehet képezni. Ezt a hálózatot bármilyen adat, például forgalom, arcok, jelenetek stb. Osztályozására lehet kiképzni.
  • A hálózat eredménye a képzéshez használt képadatok típusától és minőségétől függ. Számos olyan hálózat áll rendelkezésre az interneten, mint például az AleNet, a GoogleNet, a VGG stb., Amelyeket különféle képeket képeztek ki.

Következtetés

Ebben csak a képfeldolgozás bevezető részét tárgyalták. A képfeldolgozás nagyon hatalmas a mai forgatókönyvben. Például számosféle szűrő alkalmazható a képre. Számos technika alkalmazható a képre különféle célokra, például objektumok észlelésére és osztályozására, jelenet lokalizálására, arcfelismerésre, mintázatfelismerésre stb.

Ajánlott cikkek

Ez egy útmutató a digitális képfeldolgozáshoz. Itt tárgyaljuk a Bevezetés, Mi az a kép, a kép típusai és a digitális képfeldolgozás alkalmazásai témakört. Megnézheti más kapcsolódó cikkeket is, ahol többet megtudhat -

  1. Gépi tanulás könyvtárak
  2. Digitális aláírás szoftverek
  3. Mi az adatfeldolgozás?
  4. MATLAB verzió
  5. Hogyan valósítsuk meg a színt a Matlabban?

Kategória:

Nagy adat